寸杏珠 傅 萍
系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种临床表现及血清学表现多样化的自身免疫性疾病,可导致机体多器官系统功能障碍。在过去40年间,SLE发生率上升了2~3倍,我国SLE患病率约为70/10万,以育龄女性多发,发病的高峰年龄为15~40岁[1]。笔者在长期的临床工作中发现,SLE患者常存在不同程度的血清总钙降低的情况,排除长期使用激素及免疫抑制剂的患者,许多SLE患者在确诊时已存在低钙血症的情况,国内有关研究表明,血清总钙水平与狼疮患者病情活动性有关[2]。国外有关SLE患者血清中微量元素的分析研究也证实狼疮患者存在血钙水平的降低,这可能与狼疮患者钙稳态与平衡的打破有关[3]。本研究探寻血清总钙水平与狼疮活动性的关系,为SLE活动性的评估增加数据资料,以便早期治疗和早期干预,同时为SLE的长期随访管理积累更多的临床资料。
1.研究对象:回顾性收集2016年1月~2021年12月于昆明医科大学第二附属医院就诊的系统性红斑狼疮患者临床资料,根据纳入、排除标准,最后共入选102例,并随机选取同期健康体检者57例。纳入标准:所有患者均符合2012年系统性红斑狼疮国际合作组织修订的SLE分类标准。排除标准:①院前诊断SLE并已行相关治疗;②严重肝肾功能损害;③甲状腺相关疾病;④其他自身免疫病。本研究为回顾性研究,符合《赫尔辛基宣言》的基本原则,按照昆明医科大学第二附属医院医学伦理学委员会政策要求下对其临床资料进行分析。
2.临床资料:收集一般资料,性别、起病年龄等。使用偶氮砷Ⅲ法测量血清总钙。使用SLE疾病活动度指数(systemic lupus erythematosus disease activity index,SLEDAI)进行评分,SLEDAI<10分定义为低疾病活动组(B组),SLEDAI≥10分定义为高疾病活动组(C组),健康组定义为A组。
1.一般资料比较:A组与C组性别比较,差异有统计学意义(P<0.001),B组与C组男性比例以及年龄明显低于A组(P<0.05),详见表1。
表1 3组研究对象一般资料比较[n(%),M(Q1,Q3)]
2.血清总钙比较:C组血清总钙水平明显低于B组及A组(P<0.001),B组血清总钙水平明显低于A组(P<0.05),详见表2、图1。对照组和病例组年龄和性别存在不平衡,所以按照年龄和性别进行分层分析,结果显示,SLE病例组(B组+C组)的血清总钙水平明显低于A组,详见表3。
表3 对照组和SLE病例组血清总钙分层分析
图1 3组研究对象血清总钙的比较
表2 3组研究对象血清总钙的比较[M(Q1,Q3)]
3组研究对象血清总钙水平组间比较,H=65.221,P<0.001
3.血清总钙与SLEDAI评分的关系:SLE病例组的血清总钙水平与SLEDAI评分呈负相关(r=-0.567,P<0.001),详见表4、图2。病例分组后,B组患者血清总钙水平与SLEDAI评分呈负相关(r=-0.256,P=0.101),差异无统计学意义(P>0.05),C组患者血清总钙水平与SLEDAI评分呈负相关(r=-0.369,P=0.004),差异有统计学意义(P<0.05),详见表4。
表4 病例组血清总钙与SLEDAI评分相关性分析[M(Q1,Q3)]
图2 SLE患者血清总钙与SLEDAI评分的相关性
系统性红斑狼疮是一种复杂的自身免疫性疾病,具有慢性复发-缓解过程和多种多样的临床表现,可累及皮肤、血液系统、肾脏、神经系统、心血管和呼吸系统等,其病因不明,可能与遗传易感性、环境、免疫和激素的相互作用有关,由于多种多样的临床表现和复杂的发病机制,系统性红斑狼疮是一种难以定义的疾病[4]。
SLE好发于育龄期女性,目前为止全世界SLE的发生率约为(40~70)/10万,我国SLE患者估计超过100万,其中女性高达113/10万人,且有逐年递增的趋势[5,6]。本研究中SLE病例组与A组间性别及年龄差异有统计学意义提示,SLE患者以年轻女性为主,SLE患者为何表现出明显的性别差异尚不明确,可能与染色体以及激素分泌相关。6个系统性红斑狼疮易感基因定位于X染色体,某些致病基因的表观遗传学改变有助于SLE的表达,表观遗传学主要研究基因表达在序列不发生改变的情况下发生的可遗传和可逆的变化,包括组蛋白修饰、DNA甲基化以及非编码RNA调控等,是从经典遗传学中衍生和补充而来,是SLE的研究热点;雌激素改变了B细胞凋亡和激活的阈值,雌激素受体通过促进T细胞活化参与了T细胞介导的自身免疫性炎症,也促进了狼疮的发生,在分子水平上,雌激素上调环磷酸腺苷反应调节蛋白的表达,控制白细胞介素(interleukin,IL)-2和IL-17的表达[7]。
钙是人体内含量第5多的元素,是含量最多的金属元素,正常成人钙含量约1000~1500g。健康人群中的血钙水平相对稳定,主要有3种形式:离子钙(Ca2+,51%),蛋白结合钙(40%)和阴离子结合钙(9%)。细胞内外的Ca2+水平保持稳定称为钙稳态。已有研究表明Ca2+稳态在许多疾病中被打破。He等[8]诱导的脓毒症大鼠模型中细胞内的Ca2+浓度在主要器官中几乎同步升高,而在外周血中减少,用钙通道阻滞剂维拉帕米治疗可以缓解细胞内钙超载的情况。也有研究表明细胞外Ca2+流入与细胞凋亡有关,这可能与自身免疫病中自身抗体的产生有关,在免疫系统中,钙信号在多种细胞功能中起着核心作用,如增殖、分化、凋亡和基因转录[9]。
在免疫反应中,T细胞和B细胞抗原受体的参与诱导细胞内Ca2+存储的减少,然后激活钙池调控钙离子内流(store-operated Ca2+entry,SOCE)来提高细胞内Ca2+浓度,这是由内质网Ca2+释放激活Ca2+(Ca2+release-activated Ca2+,CRAC)通道介导的,CRAC通道是Ca2+进入免疫细胞的主要途径,Ca2+的上下游信号通路与与淋巴细胞增殖、活化相关基因的表达、细胞因子或趋化因子的产生、T细胞的分化有关,钙信号参与许多涉及免疫耐受和炎症的途径,例如,钙信号被证明参与B细胞的发育、增殖、迁移和凋亡,这是免疫耐受的关键方面[10]。此外,另有研究表明,钙信号可以调节环状磷酸鸟苷-磷酸腺苷合成酶/干扰素基因刺激因子轴的激活,从而通过Ⅰ型干扰素(type Ⅰ interferon, IFN-Ⅰ)参与先天免疫调节,由于钙信号对先天和获得性免疫的影响,钙信号异常与包括SLE在内的几种自身免疫性疾病有关[3,11]。
越来越多的证据表明,SLE病理与Ca2+稳态相关,SLE中钙信号受到了影响。IFN-I是调节先天免疫必不可少的效应细胞因子。在SLE中观察到,持续产生IFN-I (在无致病刺激的情况下)会导致髓系树突状细胞的激活,通过呈递凋亡小体中含有自身抗原的核酸(如细胞DNA)促进自身免疫,随着活化的髓样树突状细胞中共刺激分子的高表达导致自体反应性淋巴细胞(包括T淋巴细胞和B淋巴细胞)的扩张[12]。这种来自自身免疫淋巴细胞的“过度活跃”的IFN反应导致凋亡体进一步超负荷,最终导致组织损伤。SLE患者常常经历Ca2+失衡,导致低钙血症的发生[13,14]。本研究中SLE病例组比健康组血清总钙水平低(P<0.05),符合既往研究中SLE常伴有低钙血症。本研究还发现高疾病活动组血清总钙比低疾病活动组以及健康组低(P<0.05),说明狼疮患者疾病活动度越高,血钙水平越低。SLE患者低钙的原因可能与肾脏损伤有关系。
狼疮性肾炎(lupus nephritis,LN)是SLE最常见的内脏损害, 与没有累及肾脏的患者比较,LN患者预后更差[15,16]。LN发病机制复杂,与免疫复合物沉积、补体系统异常、免疫细胞异常及细胞因子变化、基因调控异常均有关系,肾脏活检是LN诊断和分类的金标准[17,18]。LN患者肾小球免疫复合物沉积、肾小管萎缩、间质纤维化等病变使低蛋白血症在LN患者中十分常见,肾小球基膜孔的扩大导致大量血清白蛋白滤过,而肾小管病变对白蛋白摄取及降解减少,从而导致大量蛋白尿及低蛋白血症,钙与蛋白结合随尿丢失,导致血清中结合钙的降低,最终导致血清总钙降低。
钙平衡和钙稳态的维持主要依赖3个器官:肠道、肾脏和骨,维生素D在肾近曲小管上皮细胞内通过1-羟化酶系转化为活性形式,称为骨化三醇[1,25-(OH)2-VitD3],1,25-(OH)2-VitD3是主要的钙调控因子,可进入小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞后和其受体VDR(vitamin D receptor,VDR)结合并形成复合体,继而进入细胞核和靶基因启动子区域的相关结构,与之结合调控靶基因的表达,促进Ca2+的吸收和重吸收[19]。LN患者发生肾脏损害时,肾脏羟化1,25-(OH)2-VitD3减少,一方面使肠道吸收钙减少,另一方面肾小管损害导致Ca2+重吸收减少,最终导致血清总钙减少[20]。
近年来肠道菌群失调对SLE致病机制的研究也备受关注,在SLE患者中发现了肠道屏障破坏,菌群易位进入机体其他组织而激活机体免疫应答的证据,同时国外有关研究表明SLE患者存在肠道微生态失调[21]。维生素D可调节肠上皮细胞间紧密连接的表达,保护肠道黏膜免受病原体的侵入,对胃肠道微生物组成也有影响,更加支持维生素D在SLE中的多种作用[22]。
SLEDAI评分常用来表示狼疮患者的疾病活动度,本研究中高活动组患者血清总钙水平与SLEDAI评分呈负相关(P<0.05),低疾病活动度组虽然r为负相关,但是P>0.05。血清总钙水平越低,SLEDAI评分越高,狼疮患者病情越重。
综上所述,狼疮患者较健康患者血清总钙水平低,且血清总钙水平与疾病活动度呈负相关。血清总钙水平越低,疾病活动度越高。临床工作中,可根据血清总钙水平判断狼疮患者疾病活动度,以便早期进行干预以及治疗,降低狼疮患者其他器官的损害,提高患者生活质量的同时也给家庭及社会减轻负担。然而本研究受样本量较小、单中心回顾性研究的限制、且未收集患者肾脏病理以及骨代谢相关指标,今后需开展多中心、大样本量的研究,并对细胞内外Ca2+稳态开展进一步的基础研究。